linux進程管理之wait系統調用

六: wait4 ()系統調用

在父進程中，用wait4()可以獲得子進程的退出狀態，並且防止在父進程退出前，子進程退出造成僵死 狀態。這是我們這節分析的最後一個小節了。

關於wait4()在使用者空間的調用方式可以自行參考相關資料，在這裡只是討論核心對這個系統調用的實 現過程。

Wait4()的系統調用入口為sys_wait4().代碼如下所示：

asmlinkage long sys_wait4(pid_t pid, int __user *stat_addr,　　　　　　　　int options, struct rusage __user *ru){　　 long ret;　　 //options的標誌為須為WNOHANG…__WALL的組合，否則會出錯　　 //相關標誌的作用在do_wait()中再進行分析　　 if (options & ~(WNOHANG|WUNTRACED|WCONTINUED|　　　　　　　__WNOTHREAD|__WCLONE|__WALL))　　　　 return -EINVAL;　　 ret = do_wait(pid, options | WEXITED, NULL, stat_addr, ru);　　 /* avoid REGPARM breakage on x86: */　　 prevent_tail_call(ret);　　 return ret;}

do_wait()是其中的核心處理函數。代碼如下：

static long do_wait(pid_t pid, int options, struct siginfo __user *infop,　　　　 　　int __user *stat_addr, struct rusage __user *ru){　　 //初始化一個等待隊列　　 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);　　 struct task_struct *tsk;　　 int flag, retval;　　 int allowed, denied;　　 //將當前進程加入等待隊列,子進程退出給父進程發送訊號會wake up些等待隊列　　 add_wait_queue(&current->signal->wait_chldexit,&wait);repeat:　　 flag = 0;　　 allowed = denied = 0;　　 //設定進程狀態為TASK_INTERRUPTIBLE.下次調度必須要等到子進程喚醒才可以了　　 current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;　　 read_lock(&tasklist_lock);　　 tsk = current;　　 do {　　　　 struct task_struct *p;　　　　 struct list_head *_p;　　　　 int ret;　　　　 //遍曆進程下的子進程　　　　 list_for_each(_p,&tsk->children) {　　　　　　　p = list_entry(_p, struct task_struct, sibling);　　　　　　　//判斷是否是我們要wait 的子進程　　　　　　　ret = eligible_child(pid, options, p);　　　　　　　if (!ret)　　　　　　　　　 continue;　　　　　　　if (unlikely(ret < 0)) {　　　　　　　　　 denied = ret;　　　　　　　　　 continue;　　　　　　　}　　　　　　　allowed = 1;　　　　　　　switch (p->state) {　　　　　　　//子進程為TASK_TRACED.即處於跟蹤狀態。則取子進程的相關資訊　　　　　　　case TASK_TRACED:　　　　　　　　　 flag = 1;　　　　　　　　　 //判斷是否是被父進程跟蹤的子進程　　　　　　　　　 //如果是則返回1..不是返回0　　　　　　　　　 if (!my_ptrace_child(p))　　　　　　　　　　　 continue;　　　　　　　　　 /*FALLTHROUGH*/　　　　　　　case TASK_STOPPED:　　　　　　　　　 flag = 1;　　　　　　　　　 //WUNTRACED:子進程是停止的,也馬上返回　　　　　　　　　 //沒有定義WUNTRACED 參數.繼續遍曆子進程　　　　　　　　　 /*從此看出.生父進程是不會處理STOP狀態的子進程的.只有　　　　　　　　　 　　發起跟蹤的進程才會　　　　　　　　　 　*/　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 if (!(options & WUNTRACED) &&　　　　　　　　　 　　!my_ptrace_child(p))　　　　　　　　　　　 continue;　　　　　　　　　 //WNOWAIT:不會將zombie子進程的退出狀態撤銷　　　　　　　　　 //下次調用wait系列函數的時候還可以繼續獲得這個退出狀態　　　　　　　　　 retval = wait_task_stopped(p, ret == 2,　　　　　　　　　　　　　　　　 　 (options & WNOWAIT),　　　　　　　　　　　　　　　　 　 infop,　　　　　　　　　　　　　　　　 　 stat_addr, ru);　　　　　　　　　 if (retval == -EAGAIN)　　　　　　　　　　　 goto repeat;　　　　　　　　　 if (retval != 0) /* He released the lock.　*/　　　　　　　　　　　 goto end;　　　　　　　　　 break;　　　　　　　default:　　　　　　　// case EXIT_DEAD:　　　　　　　　　 //不需要處理DEAD狀態　　　　　　　　　 if (p->exit_state == EXIT_DEAD)　　　　　　　　　　　 continue;　　　　　　　// case EXIT_ZOMBIE:　　　　　　　　　 //子進程為殭屍狀態　　　　　　　　　 if (p->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {　　　　　　　　　　　 if (ret == 2)　　　　　　　　　　　　　　goto check_continued;　　　　　　　　　　　 if (!likely(options & WEXITED))continue;　　　　　　　　　　　 retval = wait_task_zombie(　　　　　　　　　　　　　　p, (options & WNOWAIT),　　　　　　　　　　　　　　infop, stat_addr, ru);　　　　　　　　　　　 /* He released the lock.　*/　　　　　　　　　　　 if (retval != 0)　　　　　　　　　　　　　　goto end;　　　　　　　　　　　 break;　　　　　　　　　 }check_continued:　　　　　　　　　 /*　　　　　　　　　 * It's running now, so it might later　　　　　　　　　 * exit, stop, or stop and then continue.　　　　　　　　　 */　　　　　　　　　 flag = 1;　　　　　　　//WCONTINUED:報告任何繼續啟動並執行指定進程號的子進程的狀態　　　　　　　　　 if (!unlikely(options & WCONTINUED))　　　　　　　　　　　 continue;　　　　 　　 //取進程的相關狀態　　　　 　　 retval = wait_task_continued(　　　　　　　　　　　 p, (options & WNOWAIT),　　　　　　　　　　　 infop, stat_addr, ru);　　　　　　　　　 if (retval != 0) /* He released the lock.　*/　　　　　　　　　　　 goto end;　　　　　　　　　 break;　　　　　　　}　　　　 }　　　　 //遍曆被跟蹤出去的子進程　　　　 //從這裡可以看出.如果一個子進程被跟蹤出去了.那麼子進程的退出　　　　 //操作並不是由生父進程進行了　　　　 if (!flag) {　　　　　　　list_for_each(_p, &tsk->ptrace_children) {　　　　　　　　　 p = list_entry(_p, struct task_struct,　　　　　　　　　　　　　　ptrace_list);　　　　　　　　　 if (!eligible_child(pid, options, p))　　　　　　　　　　　 continue;　　　　　　　　　 flag = 1;　　　　　　　　　 break;　　　　　　　}　　　　 }　　　　 if (options & __WNOTHREAD)　　　　　　　break;　　　　 //也有可能是進程中的線程在wait其fork出來的子進程　　　　 tsk = next_thread(tsk);　　　　 BUG_ON(tsk->signal != current->signal);　　 } while (tsk != current);　　 //　　 read_unlock(&tasklist_lock);　　 if (flag) {　　　　 retval = 0;　　　　 //如果定義了WHNOHANG:馬上退出　　　　 if (options & WNOHANG)　　　　　　　goto end;　　　　 retval = -ERESTARTSYS;　　　　 if (signal_pending(current))　　　　　　　goto end;　　　　 schedule();　　　　 goto repeat;　　 }　　 retval = -ECHILD;　　 if (unlikely(denied) && !allowed)　　　　 retval = denied;end:　　 //將進程設為運行狀態,從等待隊列中移除　　 current->state = TASK_RUNNING;　　 remove_wait_queue(&current->signal->wait_chldexit,&wait);　　 if (infop) {　　　　 if (retval > 0)　　　　 retval = 0;　　　　 else {　　　　　　　/*　　　　　　　* For a WNOHANG return, clear out all the fields　　　　　　　* we would set so the user can easily tell the　　　　　　　* difference.　　　　　　　*/　　　　　　　if (!retval)　　　　　　　　　 retval = put_user(0, &infop->si_signo);　　　　　　　if (!retval)　　　　　　　　　 retval = put_user(0, &infop->si_errno);　　　　　　　if (!retval)　　　　　　　　　 retval = put_user(0, &infop->si_code);　　　　　　　if (!retval)　　　　　　　　　 retval = put_user(0, &infop->si_pid);　　　　　　　if (!retval)　　　　　　　　　 retval = put_user(0, &infop->si_uid);　　　　　　　if (!retval)　　　　　　　　　 retval = put_user(0, &infop->si_status);　　　　 }　　 }　　 return retval;}